Способ разведки месторождений полезных ископаемых

 

СПОСОБ РАЗВЕДКИ МЕСТОРОВДЕНИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ по авт. св. ,№ 915052, отличающийся тем, что, с целью повьшения достоверности способа при разведке шунгитовых пород, переслаивающихся с бесшунгитовыми породами или с породами , в которых окислен шунгитовый углерод, в вьщеленных по калию дополнительньос геолого-промышленных горизонтах измеряют удельное электрическое сопротивление пород и по его величине судят о насыпной объемной массе шунгизита, вьщеляя интервалы с удельным электрическим сопротивлением пород 0,1-970+60 Ом-м в геолого-промышпенные горизонты повьшенного качества сырья. х Л г X 9) 9) 4iik &Р

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИН . ()В) SU(1!) 1

4(5ц С 0t Ч 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О 1КРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ВВТОРОНОНУ ОВНВВТВЛЬОТВУ » В

ОТ (61) 915052 (21) 3689060/24-25 (22) 05.01.84 (46) 07.07.85. Бюл. N 25 (72) М.М.Филиппов, А.И.Савицкий и С.Я.Соколов (7t) Институт геологии Карельского филиала АН СССР (53) 550 ° 83 (088.8) (56) 1ВАвторское свидетельство СССР

У 915052, кл. G 01 U 9/00, 1980 (прототип). (54)(57) СПОСОБ РАЗВЕДКИ ЬБСТОРОЖДЕ-

НИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСХОПАЕИЫХ по авт. св. ,У 915052, о т л и ч а ю щ и и е я тем, что, с целью повышения достоверности способа при разведке шунгитовых пород, переслаивакщихся с бесшунгитовыми породами или с породами, в которых окислен шунгитовый углерод, в выделенных по калию дополнительных геолого-промышленных горизонтах измеряют удельное электрическое сопротивление пород и по его величине судят о насыпной обьемной массе шунгизита, выделяя интервалы с удельным электрическим сопротивлением пород О, 1-970+60 Ом-м в геолого-промьиипенные горизонты повышенного качества сырья.

1166043

Изобретение относится к способам разведки шунгитовых пород для производства шунгиэита.

По основному авт. св. 9 915052 известен способ разведки месторождений шунгитовых пород, используемых для производства шунгизита, заключающийся в том, что продуктивную толщу разбивают на заданные интервалы, во всех интервалах ведут определение 10 калия и по его содержанию судят о насыпной объемной массе шунгизита,объединяя интервалы с содержанием калия в пределах (0,4-2,8X )+ О, 1Х в геолого-промышленные горизонты. 15

Кроме того, интервалы с содержанием калия (1,5-2,8%) + 0,1X объединяют в дополнительные геолого-промышленные горизонты шунгитовых пород повышенного качества сырья 11). 20

Недостаток этого способа заключается в том, что он не является достаточно достоверным в тех случаях, когда шунгитевые породы переслаиваются с бесшунгитовыми (серо- 25 цветами) или при условии окисления шунгитового углерода, т.е. когда появляются пестроцветные изменения пород. Появление в разрезе сероцветов ухудшает качество сырья — повы- щ шается насыпная объемная масса шунгизита. Использовайие известного способа для определения качества сырья в интервалах, где присутствуют сероцветы и окисленные шунгитовые породы, ведет к значительным ошибкам. поскольку в сероцветах и пестроцветных породах содержание калия может быть высоким (до 2,8X), а качество сырья низким. В результа- 40 те при разведке месторождений могут быть допущены ошибки при определении качества сырья, мощности геолого-промышленных горизонтов, а следовательно, ошибки в подсчете запасов сырья разного качества. Особенно важно при разведке месторождений определить границы геолого-промышленных горизонтов сырья повышенного качества, т.е. имеющего объемную насыпную массу шунгизита не 5олее

450 кг/м .

Целью изобретения является повышение достоверности разведки шунгитовых пород повышенного качества в слу чае.появления в разрезах сероцветов и пород с окисленньа шунгитовым угле" родом.

Поставленная цель достигается тем, что в выделенных по калию дополнительных геолого-промышпенных горизонтах измеряют удельное электрическое сопротивление пород и по

его величине судят о насыпной объемной массе шуигизита, выделяя интерва" лы с удельным электрическим сопротивлением О, 1-970+60 Ом м в геолого> промышпенные горизонты повышенного качества сырья.

Сущность предлагаемого способа разведки шунгитовых пород для производства шунгизита заключается в том, что качество сырья определяют на основе экспериментально установленной корреляционной связи между содержанием калия и удельным электрическим сопротивлением пород, с одной стороны, и способностью шунгитовых пород вспучиваться при обжиге, с другой.

При содержании калия в породе в пределах (1,5-2,8Х) + О, 1Х и при ее удельном электрическом сопротивлении О, 1-970 60 Ом м насыпная объемная масса шунгизита не превышает значений 450 кг/м, т.е. такое сырье относится к сырью повышенного качества.

Шунгитсодержащие породы, которые являются кондиционным сырьем при производстве шунгизита, содержат 0 5-1Х углерода, а их удельное электрическое сопротивление составляет 0,1

250 Ом м. Окисление шуигитового углерода, которое часто развивается в интервалах с повышенной трещиноватостью и пористостью пород, в зонах, прилегающих к тектоническим нарушениям, ведет к увеличению удельного ,электрического сопротивления пород..

При сохранении в породе шунгитового углерода не менее 0,5Х ухудшение качества сырья не наблюдается.

Дальнейшее окисление" шунгитового углерода на интервале опробования равносильно появлению пропластков бесшунгитовых пород (сероцветов) и в этом случае среднее удельное электрическое сопротивление породы в. данном интервале резко увеличивается, а качество сырья ухудшается, т.е. объемная насыпная масса шунгизита растет. Таким образом, по удельному электрическому сопротивлению пород можно выявить интервалы шунгитовых пород, которые переслаиваются с.бесшунгитовыми породами .или в которых з 1166043 4 шунгитовый углерод частично или . ральной части месторождения Мягрозе- полностью окислен, а значит, и оце- ро Карельской АССР. нить их влияние на качество шунгиэи-. . На фиг. 1 скважина пересекает два тового сырья. геолого-промышленных горизонта А и

Для обоснования возможности при- 5 Б раэведуемого блока, что видно на менения предлагаемого способа вьг геологической колонне 1. Геологополнено сопоставление результатов промьппленные горизонты потенциально технологических испытаний керна (об- на всю мощность представлены сырьем жиг сырья) с данными определения повьппенного качества и имеют следукачества сырья по известному спосо- 1б ющую геолого-литологическую характебу (определение качества по содержа- ристику. .киям в породе калия) и по предлага- Горизонт А — неравномерное переI емому способу (определение качества . сланвание серых бесшунгитовых и тем сырья по содержанию калия и bio удель- но-серых шунгитсодержащих альбит1ному электрическому сопротивлению 15 серицит-хлоритовых сланцев и кварц:пород) . Для сопоставления отобраны альбит-хлоритовых алевролитов. Гоинтервалы скважин месторождения шун- ризонт.является переходным от не.гитовых пород Иягроэеро Карельской вспучивающихся (бесшунгитовых) пород

АССР, в которых встречены сероцветы к продуктивным. и пестроцветы, и, естественно, неиз- 20 Горизонт Б " тонкое и равномерное менные шунгитовые породы. Получено переслаивание черных шунгитсодержащих уравнение регрессии, связывающее на- биотит-альбит-хлоритовых и альбитсыпную объемную массу шунгизита, . сернцит-хлоритовых сланцев и кварц-. содержание в породе калия и удельное :альбит-хлоритовых алевролитов. электрическое сопротивление пород . 25 Таким образом в указанном блоке

1 породы горизонта А и Б не затронуты

V 682,3 - 154,6 - С„ + 0,3 (1) процессами окисления, но имеются ин.тервалы пород с прослойками сероцвегде Ч вЂ” объемная насыпная масса шун- тов в горизонте А . гизита, кг/м у ЗО Данные технологических испытаний

С вЂ” среднее на интервале о оP . llPo. проб, отобранных поинтервальиО .(длибования содержания окиси на рядовой п б на рядово пробы керна 3 м) представкалия, Х; лены на диаграмме 4. Согласно полуР але опро: ченным данным, средние значения обър - среднее на интервапе. оп о-, бования удельное электрисреднеквадратичные отклонения этого ческое сопротивление пород, Ом-м. параметра для горизонтов А и Б соотСырье повышенного качества — шуи- ветственно составляют 480 и 50 кг/мп, кг/м . Следовательно, налигизит с объемной насыпной массой не 26? и 22 / С более 450 кг/м — можно получить из олУчить иэ 40, ÷èå сероцветов в горизонте А привошунгитовых пород с содержанием калия .дит к ухудшению качества сырья в укав пределах (1,5-2,8X) ф 0 1Х и при,занном горизонте по сравнению с гориих Удельном электРическом сопРотив- " .эонто Б р д у, N seer породы redo 45 дится методом спектрометрии естест" го-промьппленных горизонтов повышен- венного гамма-излучения. Результаты ного качества сырья,в кото ых отblp ф opbK oT . определения калия в интервалах опросутствуют сероцветы и шунгитовый бо ани бования представлены диаграммой 2. .углерод не .окислен. Верхняя граница по удельному электрическому сопро-, .Средние значениЯ содержаний калиЯ в тивлен, определена для содер аний 50 РИЭОНтаХ А И Б СООтВЕтСтВЕННО РаВкалия 2,8+О, 1Х для пород, которые

;ны 1, 79Х и 2 23Х. позволя поучить объеу наспну3с .Таким образом, все породы блока. массу шунгизита не более 450 кг/мп. пересеченные скважиной, только с уче том содержания в них калия относятся

На фиг. 1 и 2 приведены данные 55 !к геолого-промыпшенным горизонтам

1 разведки массива шунгитовых пород,:повьппенного качества сырья (содержа(в том числе глубина их залегания) : ние калия находится в пределах 1 -5 « по скважине, Расположенной в цент-,2,8Х). Однако в связи с тем, что в

1166043 горизонте А встречаются пропластки сероцветов, .качество сырья не во всех интервалах является повышенным..

Если все же определять качество сырья лишь известным способом, то можно допустить ошибку, равную для пород горизонта А 55 . Поскольку появление в горизонте А сероцветов приводит к увеличению удельного электрического сопротивления пород, измерение этого параметра позволяет скорректировать результаты определения качества сырья, рассчитанные лишь на основании содержаний калия.

Удельное электрическое сопротивление измеряют во всех выделенных по калию дополнительных r еолого-пр омьпп-,, ленных горизонтах методом электрокаро тажа.Электрокаротаж (измерение кажущегося электрического сопротивления) представлен диаграммой 3. Используя уравнение регрессии (1), а также данные измерения калия и удельного электрического сопротивления пород, рассчитывают поинтервальные значения объемной насыпной массы шунгизита.

Расчетные данные показывают, что в горизонте А ошибка определения качества сырья уменьшается в два раза за счет того, что учитывается удельное электрическое сопротивление пород. Эти же данные показывают, что не все интервалы горизонта А следу« ет объединять в геолого-промыпшенные горизонты повышенного качества сырья. Так, по содержанию калия (1,89X) и удельному электрическому сопротивлению (1030 Ом м) сырье по« вышенного качества находится ниже отметки 24,2 м, что подтверждается результатами технологических испытаний.

Таким образом, результаты определения калия и удельного электрического сопротивления позволяют уточнить границы горизонта с повышенным качеством сырья.

На фиг. 2 скважина пересекает те же горизонты А и Б потенциально ловы шенного качества сырья, что и скважи; на на фиг. 1. Однако породы горизон-, та А и Б в этом блоке в разной сте- . пени затронуты процессами окисления.

Таким образом, в рассматриваемом блоке встречаются породы, не содержащие шунгитовый углерод (т.е. сероцветы горизонта А), и породы, где шунгитовый углерод затронут процессами окисления (пестроцветы горизонтов

Аи Б).

По результатам технологических

5 испытаний проб керна, отобранных через 3 м, установлено, что для горизонтов А и Б средние значения объемной насыпной массы шунгизита и ее среднеквадратичные отклонения соот10 ветственно равны: 420 и 60 кг/м, 400 и 70 кг/и (диаграмма 4).

Следовательно, наличие сероцветов в горизонте А, а также пестроцветов в горизонтах А и Б приводит к значи15 тельному ухудшению качества сырья в блоке, особенно в горизонте Б.

Результаты определения калия в горизонтах А и Б представлены диаграммой 2. Средние значения содер20 жаний калия в горизонтах А и Б соответственно равны 2,08 и 2,42X,т.е. практически равны содержаниям калия в блоке неокисленных пород. Таким образом, все породы блока, перечисленные скважиной, только по данным измерения калия относятся к геолого-промьппленным горизонтам повышенного качества сырья, Однако в связи с тем, что в горизонтах А и Б встречаются

30 пропластки сероцветов и пестроцветов, ошибка определения качества сырья в горизонтах А и Б только по содержаниям калия составляет 45Х. В выделенных по калию геолого-промышленных

35 горизонтах (глубина скважины.8-92 м) измеряют удельное электрическое сопротивление методом электрокаротажа.

Метод КС представлен диаграммой 3.

По данным определения калия и удельт

40 ного электрического сопротивления пород рассчитывают значения качества сырья в интервалах опробования. Интервалы с содержанием калия (1,5—

2 8X) + 0 1Х и удельным электрическим

45 сопротивлением О, 1-970+60 Ом м объединяют в геолого-промышленные горизонты повыиенного качества сырья. Так, в разведуемом блоке к такому горизон" ту отнесены интервалы, находящиеся

50 на глубине 9-12 м, 18-30 м, 36-72 м, 81-95 м (диаграмма 4). Следовательно, ошибка определения суммарной мощности интервалов повышенного качества сырья при использовании предлагаемого спо55 соба уменьшается в 1,5 раза.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволит довести ошибку определения качества сырья до уровня, которым характеризуется техноло1166043 ф gg @PAL . ф 33Fdae

Составитель И.Абрамова

Редактор Т. Кугрышева Техред Л.Мартяшова

Корректор Е. Сирохман

Заказ 4307/41 Тираж 748 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 гическое опробование (10-20X). Повы" шение достоверности способа позволит. испольэовать его при разведке шунгитсодержащих пород, исключая технологическое. опробование, а значит, необходимость бурения скважин с отбором керна, что значительно удешевит разведочные работы. Применение способа не требует разработки специальной аппара- 1о туры. Данные о наличии или отсутствии электронных проводников-шунгитового вещества - в пересекаемых разведочными скважинами шунгитовых породах, получают из диаграмм кажущегося элек- 1S трического сопротивления (метод, обычно применяемый в практике геофизических исследований скважин), либо из диаграмм таких методов каротажа, как ,токовый (ТК), метода электродных потенциалов (МЭП), вызванной поляризации (ВП) и некоторых других. При этом затраты времени и средств на исследование скважин по определению электрического сопротивления пород незначительны. Так, стоимость одного погонного метра скважины, исследованного методами электрокаротажа и гамма-каротажа, составляет 1 руб.11 коп.

Таким образом, способ не приводит к удорожанию работ. по, опробованию.

Предлагаемый способ макет найти применение при поисках и разведке месторождений шунгитовых пород, предназначенных для производства шунгиэита. Кроме того, способ может быть использован на стадии эксплуатационной разведки при разработке месторождений шунгизитового сырья, а также при технологической переработке сырья, например, при определении качества сырья в транспортных емкостях.